地铁车站围护结构涌水、涌砂处理探讨

王晓飞

【摘要】近年来，地铁工程建设成为城市现代化的重要标志，地铁工程建设缓解了城市的交通压力。但是，地铁工程建设比普通的交通工程建设更为复杂，尤其是地铁车站建设中，深基坑工程的施工难度更大。在很多地铁车站工程中，围护结构常常会出现涌水与涌砂的问题，如果不及时采取必要的控制措施，将会造成地铁车站的结构性问题。基于此，本文分析了地铁车站工程中围护结构涌水、涌砂的原因，并提出了相应的处理策略。

【关键词】地铁车站;围护结构;涌水涌砂处理

近年来，在各个大中型城市，逐步开始了地铁工程建设，以完善城市的交通网络，缓解城市交通效率低下的情况。地铁具有便捷性、快速性与容量大的运输特点，能够有效改变各个城市的交通拥堵现状。但是，地铁施工更具专业性与复杂性，基坑工程中，主体围护结构作为主要的构成，直接关系着车站基础结构的稳定性与安全性。一旦在施工过程中存在施工技术应用不当的问题，将会突发围护结构的涌水、涌砂问题，最终威胁车站安全。因此，加强围护结构涌水、涌砂处理具有必要性。

1、工程概况

以某地区地铁车站工程为例，车站全长462m，而主体结构为地下两层岛式站台，为深基坑工程，基坑深度在18m以上，而主体围护结构为钢筋混凝土地下连续墙。工程现场的地质环境相对恶劣，车站地层自下而上主要包含了强风化、残积层、粘性土、砂层、淤泥质土、人工填土。在实际的施工开始之前，工程人员对工程现场开展了一系列的勘察工作，发现该地铁车站存在以下的施工特点：（1）基坑开挖深度大，最深甚至达到了23m。（2）基坑周边的建筑物密集，地下管线分布较多。（3）基坑开挖过程中，由于土体的特殊性，存在侧向变形威胁，边坡的稳定性不足。

2、涌水、涌砂发生的具体情况以及应急处理

在该地铁车站基坑开挖的过程中，当基坑开挖到地下约15m左右的位置时，在该部位的连续墙接头位置发现了严重的漏水情况，此漏水现象是由于该处接头密封性不足所造成的。当出现此现象以后，为最快处理漏水问题，施工人员立即采用硬水泥封堵的处理方式。但是，由于该区域现场的连续墙地质条件的特殊性，较大的地下水压力难以保障封堵处理效果。随后，随着漏水现象的加剧，在该处逐步形成了裂缝，从而产生了严重的涌水与涌砂现象。

在围护结构出现涌水与涌砂问题以后，施工人员立即进行孔洞的封堵，此种处理方式是为了避免孔洞的进一步扩大，否则，一旦封堵不及时，孔洞逐步扩大成为大裂缝，最终将使地铁车站存在沉降等威胁，影响了车站结构的稳定性与安全性[1]。因此，在此工程中涌水、涌砂问题的处理通过以下的应急措施：（1）在墙后空洞内填塞棉被，此种处理方式是为了发挥棉被的滤水、止砂作用。（2）由于地下水压力过大，棉被可能会受到此压力冲击，因此，需通过在空洞中打入方木、在孔洞周围回填砂袋的处理方式来帮助棉被抵御水压力，而砂袋中适量水泥的应用，达到了良好的固结效果。

3、涌水、涌砂原因分析

3.1围护结构（地下连续墙）接头质量差

在本地铁工程中，由于围护结构为地下连续墙与内支撑结构，而地下连续墙采用的是工字钢接头形式，在后期的施工过程中，施工企业与人员未严格根据相应的工程施工标准做好交底工作，围护结构的接头质量较差，再加上没有做好方锤刷壁处理，且没有将前期的砂袋完全清理，导致在两个施工段之间存在夹泥情况，增大了渗漏威胁。

3.2开挖过程中对接缝观察及评价不足

地下连续墙施工过程中，钢筋笼的下放不规范，而施工人员在实际的施工过程中，缺乏相应的施工监测与记录，导致施工人员没有及时发现工程的潜在问题。在基坑开挖之前，往往需要对偏斜的槽段实施必要的加固，比如，应用旋喷桩、钻孔桩加固的方式。在基坑开挖过程中，由于对连续墙及其接缝位置的监测不到位，导致在出现错缝、渗漏的情况下继续开挖，涌水、涌砂问题极易出现[2]。

3.3围护连续墙结构的嵌固深度未达到要求

地铁工程施工过程中，围护连续墙结构的嵌固深度较小，也会诱发涌水与涌砂情况。在工程施工开始之前，工程人员会根据工程现场的具体情况，确定最佳的工程施工方案，在施工方案中明确规定了连续墙结构的嵌固深度，如果在后期的施工过程中，施工人员没有严格按照此要求组织施工，将会造成涌水、涌砂问题。

4、治理涌水涌砂问题的措施

4.1内侧开挖

在地铁车站围护结构施工过程中，如果进行的是护桩内侧围护结构的开挖，施工人员需将开挖深度控制在每层50m左右，如果在开挖过程中遇到漏水点，要使用透水性较强的土工织物、砂袋等来进行处理，将其深度振捣与填充以后，使其与孔口一侧的距离较近，采用条状砂袋来保障其码齐效果，并最终进行孔口的封堵。在封堵过程中，需设置透水花管，并将其长度控制在合理的范围内。

4.2水玻璃、水泥的双液注浆

水玻璃与水泥双液注浆也是涌水、涌砂处理中最为常用的方式，在處理过程中，需注意以下要点：（1）当网喷混凝土的强度指标合格以后，方可进行注浆处理，当注浆结束以后，要立即封堵相应的漏水点。（2）在注浆处理中，为保障良好的施工效果，需做好前期的准备工作，尤其是要进行水玻璃、水泥浆浆液的配置，并要保障浆液的强度等性能指标，保障这些浆液的强度能够高于正常的水泥，并严格控制水玻璃与水泥浆的浓度。在搅拌过程中，要借助于搅拌机，保障搅拌的均匀性，并将时间控制在10min以上。在注浆开始之前，需保障浆液搅拌的均匀性与充分性。

4.3加强施工监测

在围护结构施工过程中，为了避免涌水、涌砂对工程造成的不利影响，工程施工过程中，要应用先进的监测技术与设备，来实时监测施工过程，通过对施工监测数据的分析，掌握围护结构施工中存在的潜在涌水、涌砂威胁，并提前根据其监测数据制定相应的应对策略[3]。施工监测主要是对围护结构水平位移、地面沉降、地下水位等的监测。

结语：

地铁车站施工中，围护结构施工的质量控制极为重要。工程人员需结合工程现场的实际情况，制定完善的施工方案，保障施工技术应用的科学性，并加强施工监测与管理，保障涌水、涌砂问题处理的及时性。

参考文献：

[1]来金龙，马佳，贾航.富水砂层中地下连续墙接缝的涌水涌砂处理[J].建筑施工，2019，41（12）：2124-2126.

[2]熊东旭.地铁车站围护结构漏水处理研究[J].石家庄铁道大学学报（自然科学版），2018，31（S1）：24-26.

[3]苗永杰.西安地铁车站涌水涌砂处理技术[J].国防交通工程与技术，2017，15（S1）：61-63.